Intelligente Elektrifizierung mit erneuerbaren Energien: Förderung einer nachhaltigen Energiewende
Der Bedarf an Elektrifizierung ist in einer weitgehend automatisierten und elektrifizierten Welt höher denn je. Eine vielseitige, zweckmäßige und anpassbare Stromversorgung ist für Unternehmen, Strukturen und Infrastrukturen aufgrund der besonderen Anforderungen und Schwierigkeiten jeder Anwendung von entscheidender Bedeutung. Da Strom ein Hebel ist, um die Verfügbarkeit und Rentabilität zu steigern, und für die Förderung der digitalen Transformation unerlässlich ist, wird dies im Zeitalter der Digitalisierung immer wichtiger. Von Schaltanlagen, Schalttafeln, Verteilsystemen und Stromschienensystemen bis hin zu Schutz- und Stromqualitätseinrichtungen, Schalt- und Messgeräten, industriellen Schalt- und Steuerungstechnologien und elektrischen Installationsgeräten decken diese Geräte ein breites Anwendungsspektrum ab.
SMART ELECTRIFICATION WITH RENEWABLES
GRUNDLAGEN ZUM VERSTÄNDNIS VON ENERGIEWENDEN
Einfach ausgedrückt, bezeichnet eine Energiewende eine bedeutende Transformation des Energiesystems. Es werden wesentliche Anpassungen an der Energieversorgung, der Art und Weise, wie sie erzeugt, umgewandelt, geliefert und verbraucht wird, sowie an einer Vielzahl von Märkten und Gesetzen vorgenommen. Sie hat auch erhebliche Auswirkungen und Folgen auf andere Aspekte der Wirtschaft, Kultur und Umwelt, die weit über das Energiesystem selbst hinausgehen.
DIE KRÄFTE, DIE DIE AKTUELLE ENERGIEWENDE VORANTREIBEN
Im einundzwanzigsten Jahrhundert ist immer deutlicher geworden, dass die weit verbreitete Produktion und Nutzung fossiler Brennstoffe zu großen Problemen beiträgt, darunter Klimawandel sowie ökologische und Umweltschäden. Eine neue Energiewende, die auf Energieeffizienz und erneuerbaren Energien basiert, kann aufgrund der Beschleunigung der globalen Innovation in der Energieforschung und -technologie gedacht und geschaffen werden.
DIE BEWEGUNG ZUR INTELLIGENTEN ELEKTRIFIZIERUNG BRINGT VIELE WICHTIGE VORTEILE
- Die intelligente Elektrifizierung kann die Flexibilität und Widerstandsfähigkeit von Stromnetzen erhöhen und gleichzeitig die Sicherheit erhöhen und die Abhängigkeit des größeren Energiesystems von fossilen Brennstoffen verringern. Sie bietet gleichzeitig eine deutliche Steigerung der Energieeffizienz. Die intelligente Elektrifizierung wird tatsächlich den Gesamtenergiebedarf für die gleiche Menge an Energiedienstleistungen senken und die wirtschaftliche Produktivität steigern, da die Nutzung von Strom für Endanwendungen wie Transport und Gebäudeheizsysteme effizienter ist als die Nutzung fossiler Brennstoffe. Darüber hinaus reduziert sie die Umweltverschmutzung, was sowohl die Luftqualität als auch die Gesundheit verbessert.
- Neue Synergien zwischen intelligenter Elektrifizierung und erneuerbaren Energiequellen werden ebenfalls ermöglicht.
- Durch intelligente Elektrifizierung entsteht ein völlig anderes System. Mit diesem System wird es zu einem enormen Anstieg des Gesamtstrombedarfs in Gebäuden, Industrie und Verkehr kommen, was neue Märkte eröffnet. Die Hauptlieferanten für diese neuen Märkte werden Solar und Wind sein.
Daher erzeugt die intelligente Elektrifizierung mit erneuerbaren Energien eine positive Rückkopplungsschleife, in der die Elektrifizierung neue Anwendungen und Märkte für erneuerbare Energien anregt, was dann den Übergang zu Strom für Endanwendungen beschleunigt, die Möglichkeit größerer Flexibilität eröffnet und zusätzliches Wachstum erneuerbarer Energien und technologischen Fortschritt anregt.
SMART ELECTRIFICATION WITH DIFFERENT SECTORS
GEBÄUDE
Derzeit werden 30 % des weltweiten Endverbrauchs von Gebäuden verbraucht. Darüber hinaus wird die Hälfte der Energie durch Biomasse, Erdgas oder Öl bereitgestellt. Etwa 70 % der in Gebäuden verbrauchten Energie wird von Wohnungen und anderen Unterkünften verbraucht, die restlichen 40 % entfallen auf Gewerbe- und Regierungsgebäude. Derzeit stammen 51 % der in Gewerbe- und öffentlichen Gebäuden verbrauchten Energie aus Elektrizität, verglichen mit 24 % bei Wohngebäuden.
INDUSTRIE
Etwa 28 % der 119 EJ an Energie, die als Elektrizität verbraucht wurden, wurden zur Deckung des Energiebedarfs des Industriesektors verwendet. Etwa 60 % des industriellen Energiebedarfs entfallen auf die vier energieintensiven Industriegüter Zement, Eisen und Stahl, Ammoniak und Ethylen. Fossile Brennstoffe sind die einzige Quelle für den Nicht-Energieverbrauch; davon werden 70 % als Ausgangsstoff für die Herstellung von Ethylen (hauptsächlich unter Verwendung von Öl) verwendet, während die restlichen 30 % zur Herstellung von Methanol und Ammoniak (hauptsächlich unter Verwendung von Erdgas) verwendet werden.
TRANSPORT
Derzeit wird nur etwa 1 % der etwa 121 EJ an Energie, die für den Transport benötigt wird – einschließlich der Beförderung von Personen und Gütern zu Lande, in der Luft und auf See – durch Elektrizität bereitgestellt (IEA, 2020a). Weltweit werden mehr als zwei Drittel dieser Elektrizität für den Schienenverkehr verwendet, wobei Straßenbahnen und U-Bahnen den Großteil des Restes verbrauchen.
FAZIT
Um die attraktiven Synergien zwischen erneuerbaren Energien und Elektrifizierung in den verschiedenen Sektoren zu veranschaulichen, hat dieses Scoping-Papier die Grundlagen der intelligenten Elektrifizierung mit erneuerbaren Energien in den Bereichen Verkehr, Gebäude und Industrie umrissen. Die Forschung beschreibt auch Strategien, um diese Synergien zu nutzen und eine Zukunft mit besseren Energiesystemen, besserer Gesundheit, einem höheren Lebensstandard und einem geringeren Risiko eines potenziell katastrophalen Klimawandels zu schaffen. Es bedarf einer sorgfältigen Planung, des politischen Willens und umfassender nationaler Energiestrategien und -fahrpläne, um diesen Wandel zu vollziehen, da es eine Herausforderung sein kann, wirksame Wege zur Elektrifizierung mit erneuerbaren Energiequellen anzubieten.
Autor: Sachetanand